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制造工藝學夾具課程設計 《倒檔撥叉專用夾具說明書》 姓 名： 學 號： 班 級： 指導老師： 設計時間： 目 錄 一、設計題目…………………………………………………3 二、零件圖及加工工序分析……………………………………4 三、設計方案………………………………………………………6 1、夾具設計方案 2、夾緊裝置的設計 3、導向裝置的設計及其他裝置結構.夾具體的確定 4、繪制夾具結構圖 5、確定夾具技術要求和有關尺寸，公差配合 四、夾具零部件的結構…………………………………………10 五、定位誤差的計算……………………………………………14 六、致謝…………………………………………………………15 七、參考文獻……………………………………………………16 一、設計題目 “倒檔撥叉”專用夾具設計 二、零件圖及加工工序分析 1、倒檔撥叉零件圖如圖1所示： 圖1 倒檔撥叉零件圖 倒檔撥叉材料為QT450-10，即球墨鑄鐵，最小抗拉強度為450MPa，最低延伸率為10。根據(jù)機械加工材料等相關資料可以知道：球墨鑄鐵既有灰鑄鐵的優(yōu)點，即具有高的抗壓強度、優(yōu)良的耐磨性和消震性，低的缺口敏感性。同時具有與中碳鋼媲美的抗拉強度、彎曲疲勞強度及良好的塑性與韌性，此外，還可以通過合金化及熱處理來改善與提高它的性能，所以生產上已用球墨鑄鐵代替中碳鋼及中碳合金鋼制造發(fā)動機的曲軸、連桿、凸輪軸和機床的主軸等。QT450-10主要用于汽車、拖拉機底盤零件等。 由于該倒檔撥叉外形復雜，又是薄壁零件，屬于大批量生產，故毛坯采用金屬型鑄造。加工機床部分采用通用機床，部分采用專用機床；按零件分類，部分布置成流水線，部分布置成機群式；廣泛采用專用夾具，可調夾具；按零件產量和精度，部分采用通用刀具和量具，部分采用專用刀具和量具；部分采用劃線找正裝夾，廣泛采用通用或專用夾具裝夾；有較詳細的工藝規(guī)程，用工藝卡管理生產。 根據(jù)零件圖可知，零件整體要求精度較高。其中Φ18孔中心線和叉腳開檔腳面有垂直度要求，并且Φ18孔中心線自身有直線度要求， 被測槽面與Φ8.7孔中心線有對稱度要求。Φ26圓柱的上下端面粗糙度要求為Ra2.5，槽內面兩側的粗糙度要求為Ra12.5，槽面粗糙度要求為Ra2.5，叉腳開檔腳面的粗糙度要求為Ra6.3，腳面內側的粗糙度要求為Ra12.5，操縱槽端面的粗糙度要求為Ra2.5。 2、鉆Φ18孔的孔的加工工序圖如圖2所示: 圖2 工序圖 倒檔撥叉Φ18孔的孔加工的方法為選用立式鉆床Z525進行加工。 三、設計方案 方案一:以直徑Φ26的外圓和撥叉的下底面為定位面，為一面一V型塊定位限制五個自由度 方案二:以兩底槽內表面撥叉的下底面為定位面. 方案一的定位原件與鉆模板配合較容易實現(xiàn)，較易容易實現(xiàn)鉆孔加工,因此選擇方案一 由設計任務及條件可知,要設計鉆Φ18孔夾具的設計，在保證質量和提高生產率的前提下,盡量簡化結構,做到經濟合理，工藝性好，裝夾方便.根據(jù)被加工部位的分布情況,擬采用可換鉆套 1、夾具設計方案 1）確定定位方案 根據(jù)工件結構特點,其定位方案: 如圖所示,以Φ26孔及倒檔撥叉下底面組合定位,限制工件的五個自由度,由于要加工的Φ18孔在圓周方向成均布分布,不用限制工件Z自由度。 2）選擇定位元件 選用墊塊和V型塊,作為Ф26孔及倒檔撥叉下底面的定位元件(見夾具總圖).其結構和尺寸按要求確定。 2、夾緊裝置的設計 1）夾緊機構 根據(jù)生產類型，此夾具的夾緊機構不宜復雜，采用螺旋夾緊方式。壓緊螺栓直徑暫用M14，為縮短裝卸工件的時間，采用開口壓板。 2）夾緊力的計算 刀具：Φ17.8的麻花鉆，Φ18的鉸刀。 2、夾緊力的計算 鉆孔夾緊力：查《機床夾具設計手冊》P70表3-6，查得工件以一個面和兩個孔定位時所需夾緊力計算公式： 式中 φ───螺紋摩擦角 ───平頭螺桿端的直徑 ───工件與夾緊元件之間的摩擦系數(shù),0.16 ───螺桿直徑 ───螺紋升角 Q ───手柄作用力 L ───手柄長度 則所需夾緊力 =600N 根據(jù)手冊查得該夾緊力滿足要求，故此夾具可以安全工作。 3、導向裝置的設計及其他裝置結構.夾具體的確定 加工孔的導向裝置的確定為維修方便，不采用固定鉆套，而選用可換鉆套，它們的主要尺寸和結構由參考文獻[1]選取。 4、繪制夾具結構圖 繪制夾具結構圖一般分兩步，首先繪制草圖，待對夾具精度進行分析和計算后，若需修改的，修改后再按國際正式繪制夾具總 裝圖，如圖所示。 5、確定夾具技術要求和有關尺寸，公差配合 夾具技術要求和有關尺寸，公差配合是根據(jù)教材以及有關資料，手冊規(guī)定的原則和方法確定的，本例的技術要求和公差配合如下： ⑴定位元件與倒檔撥叉底面的垂直度誤差允許值在全長上為0.03mm。 ⑵導向元件與夾具體底面的垂直度誤差允許值在全長上為0.05mm ⑶導向元件與夾具體底面的平行度誤差允許值為0.05mm 由于夾具設計的各部分分析與計算已進行，結果符合要求，在結構草圖的基礎上，繪制正式的總裝配圖。 四、夾具零部件的結構 1、壓緊螺栓 2、墊塊 3、鉆模板 4、夾具體 五、定位誤差的計算 定位誤差的分析 定位元件尺寸及公差的確定。，因為該定位元件的定位基準為孔的軸線，所以基準重合△b=0，由于存在間隙，定位基準會發(fā)生相對位置的變化即存在基準位移誤差。 △j=（TD+T d+△S）/2 TD =0.018mm T d =0.011mm △S=0.010mm △j=0.0195mm 該定位方案滿足要求。 由于上分析可知，該定位方案與定位裝置是可行的。 六、致謝 這次的課程設計讓我學到很多，并且鞏固了所學的知識。在做設計的時候，我要感謝我的指導老師和我的同學。我的夾具設計題目是倒檔撥叉夾具的設計，目的是為了保證這道鉆孔工序的精度和加工效率。 在設計開始時，在老師的幫助下我逐漸明確了設計思路，這使我的工作能夠漸漸的展開；在和老師的討論中我明確了夾具設計方案，并了解了定位夾緊的方式。在隨后的設計中，我按照夾具設計的思路一步一步的設計。在這過程中，我也遇到了一些問題，比如該如何選取夾具體材料等，這些問題都是在老師和同學的幫助和探討中得到很好的解決。 在和老師同學的討論中，使我學到了很多東西，也認識了一些自己的不足，總之，非常感謝老師和同學在這次課程設計給我的幫助！  七、參考文獻 [1]黃健求主編 機械制造技術基礎 機械工業(yè)出版社 2005.11 [2]方子良主編 機械制造技術基礎 上海交通大學出版社 2005.1 [3]崇凱主編 機械制造技術基礎課程設計指南 化學工業(yè)出版社 2007.2 [4]孫麗媛 機械制造工藝及專用夾具設計指導 冶金工業(yè)出版社 2002.12 [5] 大連大學工程畫教研室.機械制圖[M].北京：高等教育出版社，2003. [6] 王光斗，王春福.機床夾具設計手冊[M].上海：上?？茖W技術出版社，2000. 16